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Die
Nase ist der Sitz des Geruchsorgans und der Hauptweg für
die Atemluft. Erste Angriffsfläche der oben genannten Faktoren
ist der innere Bereich der Nase.
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1. Anwendung
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Krankheitserregende
Partikel, die durch Tröpfcheninfusion übertragen
werden, sollen in den Aerosolen, die dem Filter zugefügt
sind, beim Einatmen aufgefangen, konzentriert und abgetötet
werden.
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Die
eingeatmeten Krankheitserreger werden im unteren hygroskopischen
Teil des Nasenfilters festgehalten, die gereinigte Luft geht dann
in den Nasen-Rachenraum. Gleichzeitig werden im Filter größere
Partikel, die sich in der eingeatmeten Luft befinden, absorbiert,
um zu vermeiden, dass sich auf ihnen krankheitserregende Partikel
festsetzen können.
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Die
Anwendung biologischer antiviraler Substanzen z. B. ätherische Öle
wie Menthol, die den Filtern zugefügt werden, wird ermöglichen,
die Atmung von gesunden wie bereits infizierten Menschen, vor einer
Infektion zu schützen.
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Beim
Ausatmen durch die Nase geht die Luft durch die Öffnungen
der Buchse (12) und erwärmt die dort lokalisierten
Heilmittelsubstanzen, deren Dämpfe dann beim Einatmen in
den Nasenrachenraum die nahezu volle Entgiftung der Inspirationsluft gewährleisten.
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Je
nach der Intensität der Nutzung kann die hygroskopische
Füllung des Nasenfilters ausgetauscht werden.
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Der
zu entwickelnde Nasenfilter spielt zur Erhaltung der Gesundheit
von Erwachsenen und Kindern vor allem bei Masseninfektionen eine
wichtige Rolle.
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2. Stand der Technik
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Stand
der Technik sind Produkte wie bspw. Nasenklammern und Nasenbänder
im Sportbereich und gegen das Schnarchen bekannt. Nasenklammern
werden von Schwimmern und Tauchern verwendet, um die Nasenschleimhäute
vor chlor- bzw. salzhaltigem Wasser zu schützen, Tiefseetaucher benötigen
sogenannte Tauchermasken, einschließlich Sauerstoffflaschen,
die über ein Mundstück für die notwendige
Versorgung mit Atemluft sorgen. Sportler verwenden gelegentlich
Nasenbänder, die außen auf die Nasenmuscheln geklebt
werden, um diese zu weiten und dadurch mehr Luft zu bekommen. Dieser
Effekt soll auch das nächtliche Schnarchen vermindern.
Ein wissenschaftlicher Nachweis über die Wirksamkeit solcher
Nasenbänder liegt bisher jedoch nicht vor.
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So
ist in
WO 99/11326 ein
Nasenfilter bekannt, der als kompakter Körper in jedem
Nasengang separat eingesetzt wird. Der Filterkörper, in
zylindrischer Form, wird von einem Gewebe mit Poren umschlossen
und besitzt an der dem Nasenloch nach außen zugekehrten
Seite eine krempenartige Verbreiterung. Auf dieser wiederum befindet
sich eine klebende Komponente, die den Filter fest am Rand des Nasenloches
positioniert. Der Filter kann bei Bedarf oder bei Nachlassen der
Funktion unter Überwindung der pflasterähnlichen
Verklebung wieder gelöst und ggf. entsprechend entsorgt
werden. Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, dass die
Formgebung an den Naseninnenraum (Nasengang) nicht individuell dem
Träger angepasst ist und die Abdichtung gegen passierende ”Fremdluft” lediglich über den
mit einer klebenden Komponente versehenen Rand erreicht wird. Der
Tragekomfort ist bei dieser sehr einfach konzipierten Lösung
ist allerdings recht gewöhnungsbedürftig für
den Nutzer.
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In
der
WO 95/33520 wird
eine Filtereinrichtung vorgestellt deren Besonderheit es ist, dass
zwei Filterelemente über ein Griffstück in einer
Ebene miteinander verbunden sind. Jedes Filterelement besteht aus
einem ringförmigen Rahmen aus deformierbarem Latexmaterial,
der das eigentliche Filterelement in Position hält. Der
mittig abgeknickte Steg liegt an der Nasenscheidewand und dient
zur möglichen Entnahme der Filtereinrichtung bei Bedarf.
Das Filterelement ist hier so verarbeitet, dass es eine scheibenförmige
Gestalt aufweist und durch den biegsamen Latexrahmen sich im Wesentlichen
den Gegebenheiten des Nasenganges anpasst. Der Nachteil dieser Lösung
besteht dann, dass durch unexakten Sitz dennoch Undichtheiten zugelassen
werden und das Auffangen von z. B. Getreidepollen, Staubmilben oder
anderer Mikrosporen nicht sicher gewährleistet ist.
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Weiter
ist nach
DE-GM G88 04 725.3 ein Luftfilter
zur Einführung in die Nasenöffnung bekannt, der
aus parallel miteinander verbundenen Einsteckkörpern besteht,
wobei die Filterwirkung durch wechselbare Filterelemente erreicht
wird. Der durch die vollständige Ausfüllung des
Filtergehäuseraums mit den Filterelementen entstehende
Staudruck, insbesondere auch bei zunehmender Ablagerung aufgenommenen
Staubes oder anderer Partikel, bewirkt eine Einschränkung
des Tragekomforts beim Atmen durch die Nase. Eine sogenannte ”Kaminwirkung” zur
Verstärkung des Luftdurchsatzes kommt erst gar nicht zur
Geltung. Außerdem ist zu befürchten, dass aufgrund
der elastischen Verbindungsbrücke zwischen den beiden Einsteckkörpern
diese einander zugeneigt werden, sodass dabei Nebenluft ungefiltert vorbeistreichen
kann, zumal an den Oberflächen der Einsteckkörper
keine weiteren dichtenden Massnahmen vorgesehen sind.
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Für
den industriellen sowie gesundheitlichen Gebrauch sind Schutz- bzw.
Heilmasken bekannt, solche mit und ohne Filter. Diese Masken bedecken normalerweise
den gesamten Mund- und Nasenbereich und sollen insbesondere das
Einatmen von Stäuben, Fasern und/oder giftigen Dämpfen
verhindern. Die Feuerwehr verwendet entsprechende Schutzmasken mit
gleichzeitiger Nutzung von Sauerstoffflaschen gegen die Gefahr einer
Rauchvergiftung bei Bränden.
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Bekannte
Vorrichtungen wie Atemmasken, Mundschutz etc., schützen
die Leute vor der Wirkung krankheitserregender Keime, die durch
Tröpfchen in der Luft verbreitet werden. Solche Tröpfcheninfektionen
entstehen hauptsächlich in der normalen Umgebung gesunder
Personen: im Verkehr, auf der Arbeit, auch dort, wo sich viele Leute
versammeln.
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Besonders
wichtig ist der Schutz von Kindern, in den Kindergärten
ebenso wie in Schulen und Arztpraxen. Die Kinder sind in besonderer
Weise durch solche über Tröpfchen übertragenen
Infektionen gefährdet.
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Die
Praxis hat gezeigt, dass bei den derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten,
insbesondere gegen Erkältungen, keine Methode bekannt ist,
die eine kontinuierliche Anwendung im alltäglichen Leben,
d. h. auch unterwegs oder während der Arbeit erlauben würde.
Im Allgemeinen finden z. B. Inhalationsbäder zuhause oder
in einer medizinischen Einrichtung statt und sind mit einem entsprechenden
hohen Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Die Anwendung ist nur
während eines begrenzten Zeitraums von Minuten bis weniger
Stunden möglich. Dabei kommt im Vergleich zur eingesetzten
Menge an Heilmitteln, wie z. B. ätherischen Ölen,
nur ein Bruchteil davon im menschlichen Organismus an, der Rest
verdampft in der Umgebungsluft. Die Mittel gegen Erkältungen, wie
z. B. Nasentropfen oder Sprays müssen in regelmäßigen
Abständen immer wieder auf die Nasenschleimhaut gebracht
werden und haben dabei wegen der Gewöhnung auf Dauer schädliche
Nebenwirkungen. Die Praxis hat weiterhin gezeigt, dass die Schutzmasken
für den industriellen Gebrauch zur Verminderung der Staubbelastung
z. T. kompliziert und aufwendig für die Benutzer sind und
die Atmung behindern. Deshalb ist zu beachten, dass das schutzbedürftige
Arbeitspersonal in der Industrie oder im Baubereich die vorgesehenen
Schutzmasken nicht in ausreichendem oder wünschenswertem
Umfang verwendet.
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In
Europa ist man es nicht gewohnt, auf der Straße, im Verkehr
und während der Arbeit einen Mundschutz zu tragen, denn
solche Schutzmasken erschweren das Atmen und werden innen leicht feucht.
Das wird sich vermutlich auch nicht ändern lassen.
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Verschiedene
Atmungsfiltersysteme sind seit langem bekannt.
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Zu
nennen sind auch weitere Schutzfilter, die im Folgenden angeführt
werden.
MegaVent® Breathing
Personal
Pollen Filter
Breathe-ezy Nasal Filters
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3. Aufgabe der Erfindung
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Die
durch Tröpfcheninfektionen, Pollen, Feinstäube üble
Gerüche und Schadstoffe, Grippe oder viralen Infektionen
hervorgerufenen Beschwerden ohne Nebenwirkungen werden auf ein Minimum reduziert.
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Parameter
für Filtergehäuse und Filterpatronen sowohl zur
deutlichen Verbesserung der Anpassung von Materialien als auch bei
der Verwendung der applizierten Substanzen werden optimiert.
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Mit
der Erfindung wird folgendes erreicht:
Durch die Formgebung
der Filtergehäuse, ihre innere Gestaltung und ihre Oberflächenbeschaffenheit
wird die Gebrauchsfähigkeit im Bezug auf einen ortsfesten
Sitz und optimalen Atemgang wesentlich unterstützt.
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Dadurch
soll eine Lösung entstehen, die die Nachteile des Standes
der Technik, der vorgehend erörtert ist, überwindet
und vom Markt wegen seiner besseren Tragbarkeit und Effizienz akzeptiert
wird.
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Die
Erfindung beabsichtigt die Entwicklung und Prototypfertigung eines
neuartigen, in der Nase zu tragenden Nasenfilters, der den Nasen-Rachenraum
des gesunden Menschen gegen Partikel unterschiedlicher Konsistenz
durch Absorption schützt.
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Es
soll einerseits eine maximale Abfiltrierung durch optimalen Verschluss
des Nasenganges ohne Nebenluft durch den Filter ermöglicht
werden, andererseits soll die sensible Schleimhaut der Nase beim Kontakt
mit dem eingeführten Nasenfilter nicht gereizt werden und
ein erträgliches Atmen durch den Filter zulassen.
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Im
Einzelnen geht es um:
Die Entwicklung neuartiger Filterpatronengehäuse.
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Die
Entwicklung neuartiger Filterpatronen mit kombinierten Porengrößen
und verschiedener Porenverteilung. Der Filter besteht aus weichem Schaumkunststoff
mit ausgeprägter Porenstruktur.
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Der
Durchmesser der Poren orientiert sich am mittleren Durchmesser der
Tröpfchen und Pollen (0,0025–0,25 mm) und gewährleistet
einerseits eine mühelose Atmung und andererseits eine größtmögliche
Filtrierung von Partikeln.
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Die
Entwicklung neuartiger Filterpatronen mit Befüllungskern.
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Die
Entwicklung neuartiger Filterpatronen mit steuerbaren Filtereigenschaften.
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Die
Entwicklung einer neuartigen Halterung der Gehäuse auf
der Nase.
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Die
Erfindung gehört in die Bereiche des Umweltschutzes, des
Arbeitsschutzes und der medizinischen Prophylaxe. Es gilt Umweltbelästigungen,
wie Autoabgase, Luftbelästigungen, wie Smog und allgemeine
in der Luft vorkommende Verunreinigungen auszuschalten oder wesentlich
zu reduzieren.
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Auch
für Reisende ist die Anwendung von Vorteil, da sie oft
in Staus auf Autobahnen stecken bleiben und der Nasenluftfilter
das Einatmen der Autoabgase reduziert oder verhindert
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4. Lösung der Aufgabe
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Der
Filter ist so konzipiert, dass er die freie Atmung nicht behindert
und einen geringst möglichen Atemwegswiderstand erlaubt.
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Außen
auf dem Filtergehäuse angebrachte Dichtungslippen 2 decken
die Nasenöffnungen vollständig ab, um zu gewährleisten,
dass keine Atemluft neben dem Filter in die Nase eindringen kann.
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Der
Nasenfilter 1 ist flexibel, einfach und sicher zu behandeln
und zu verwenden. Es ist auch für jedermann erschwinglich,
besser als Konkurrenzprodukte und sofort verfügbar.
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Die
Nasenfilter können wie Stöpsel in die Nase eingelegt
und wieder entfernt werden.
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Die
wirksamste Therapie bei Heuschnupfen oder Asthma stellt die Allergenkarenz
dar, die mit dieser Vorrichtung auf einfachste Weise erreicht werden könnte.
Besonders nachts kann dieser Filter eine große Erleichterung
für die von dieser Erkrankung geplagten Menschen darstellen.
Ebenso können bei Erkältungs- oder Grippeepidemien
die Viren entsprechend einem Mundschutz aus der Luft gefiltert,
und insbesondere Menschen mit Immunschwäche aufgrund bestimmter
Erkrankungen oder Therapien vor einer Infektion geschützt
werden.
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In
dem Filter können zusätzlich Medikamente in einem
Befüllungskern der Filterpatrone 5 eingebracht
sein, die beim Einatmen dosiert eingespeist werden können
und somit neben dem schützenden Effekt auch einen therapeutischen
Effekt aufweisen.
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Besonders
geeignet sind dafür natürlich Medikamente, die
auch bei Atemwegserkrankungen wirksam sind und lokal in der Nase
oder in den Atemwegen wirken sollen.
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Es
gibt aber auch etliche andere Medikamente oder Genuss- und Duftmittel,
die durch die Nasenschleimhaut aufgenommen werden und auf diesem
Wege verabreicht werden können (Kreislaufmittel, Beruhigungsmittel,
Narkotika, Hormone oder hormonähnliche Substanzen, Antidiabetika
etc. Der Filter kann somit auch als ein neuartiges therapeutisches
Applikationssystem dienen.
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Andererseits
kann durch Einsatz eines solchen Filters auch verhindert werden,
dass Krankheitserreger der Nase von Menschen oder Tieren entweichen
und andere Menschen infizieren. Dies könnte in der operativen-
und Intensivmedizin und beim Kontakt mit immunsupprimierten Patienten
eine bedeutende Rolle spielen.
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Das
Anfeuchten der eingeatmeten Luft oder auch das Zurückhalten
der Feuchtigkeit von ausgeatmeter Luft durch den Filter bedeutet
eine zusätzliche Erleichterung und einen Schutz vor trockener
Luft, wie sie z. B. aus Klimaanlagen von Flugzeugen kommt, die für
Bronchitiker und Asthmatiker eine Belastung darstellt.
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Der
Nasenfilter kann anstelle einer Filtermaske und/oder zur Inhalation
von Heilmitteln praktisch überall hin mitgeführt
werden.
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Der
Nasenfilter kann aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein,
besteht insbesondere aber aus hautfreundlichem Kunststoff oder aus
Silikon in medizinischer Qualität.
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Vorzugsweise
sind sie so geformt, dass sie in die Nase eingebracht werden und
sich nach Einlage in das Nasenloch diesem anpassen und sich an die Nasenwand
anlegen. Durch besondere Formgebung der Filter kann aber auch die
Nasenöffnung offen gehalten oder erweitert werden, sodass
das Atmen erleichtert wird.
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Zur
Anpassung an verschiedene Nasenformen bzw. Nasenlöcher
können auch unterschiedliche Behälter/Gehäusegrößen
verwendet werden.
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Die
Fixierung kann durch eine bügelartige Halterung 6 an
der Innenseite der Nasenscheidewand, oder auch – alternativ
für unterschiedliche Filteranwendung – an der
Außenseite der Nase erfolgen.
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Als
weitere Möglichkeit ist eine zweiseitige, klammerartige
Halterung 7 für die beiden Nasenflügel
dargestellt.
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Für
andere Anwendungen kann entsprechendes Filtermaterial, bestehend
vorzugsweise aus luftdurchlässigen Systemen wie Aktivkohle,
watteähnlichen aus Baum- oder Schafswolle oder anderen luftdurchlässigen
Filtermaterialien oder einem Vlies, das mehrere Schichten aufweist,
die Partikel unterschiedlicher Größe abfangen
und sogar durch ein zusätzliches Aktivkohlevlies oder eine
Metallschaumschicht oder Ähnliches feinste Stoffe binden.
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Eine
Inhalation von ätherischen Ölen wie z. B. Eukalyptus-
oder Mentholöl ist nunmehr ohne die üblichen aufwendigen
Anwendungen durch Inhalatoren möglich. Es sind lediglich
kleinste Mengen der genannten öle notwendig. Auch eine
länger andauernde, kontinuierliche Inhalation, insbesondere
während der Nacht ist möglich.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung können einzelne Komponenten
oder Mischungen von verwendbaren Lösungen, Verdünnungsmitteln
oder Trägern gewünschten stimulierenden Geruch
oder Aroma liefern.
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Beispielhaft
genannt seien Edeltannen-, Fichtennadel- und Kiefernnadelöl,
Wacholderbeeröl, Lavendelöl, Rosmarinöl,
Thymianöl, Zedernholzöl, Zitronenöl,
Mandarinenöl, Geraniumöl und andere....
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch ”weitere
Wirkstoffe” verwendet werden. Hier seien beispielhaft antimikrobielle
Wirkstoffe, pharmazeutische Wirkstoffe und ähnliche erwähnt.
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Antimikrobielle
Wirkstoffe werden eingesetzt, um Mikroorganismen zu zerstören
bzw. ihr Wachstum zu hemmen, was letztlich bei längerer Einwirkung
auch zu einer Abtötung führt. Die meisten dieser
Stoffe haben in höheren Konzentrationen mikrobiozide, in
niedrigeren Konzentrationen aber nur mikrobiostatische Eigenschaften.
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Das
Ausmaß der Schädigung hängt von der Einwirkungsdauer,
der Art und dem Zustand der Keime sowie der Anwesenheit anderer
Stoffe, z. B. Eiweiss, ab. Antimikrobielle Stoffe werden hauptsächlich
als Konservierungsmittel im Bereich der Kosmetik eingesetzt.
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Bei
den Antiphlogistika handelt es sich um Stoffe, die Hautreizungen
entgegenwirken und die leichte Reizerscheinungen der Haut lindern.
Hierzu zählen z. B. Kamillenextrakt, Panthenol.
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Entsprechend
besteht der Nasenfilter aus einem Nasenpassstück, der Basis.
Entsprechend der Nasenform und der Atemmenge gibt es Filter für
Erwachsene und Kinder.
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Die
Befestigung für die Nasenfilterbehälter selbst,
eine bügelartige Halterung, ist in Fig. dargestellt. Sie
besteht aus elastischem Kunststoff oder Metall, so dass neben der
Größe der Nasenlöcher auch der Abstand
zwischen ihnen berücksichtigt wird.
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Das
elastische Gehäuse des Nasenfilters 1 ist aus
Silikon in medizinischer Qualität gefertigt und hat auf
der äusseren Oberfläche zwei Manschetten 2, die
zur engen Anpassung in den Nasengang gedacht sind und verhindern,
das die Luft beim Einatmen an den Filtern vorbei strömt.
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Auf
der äusseren Oberfläche des Gehäuses befinden
sich ebenfalls ausgewölbte ringförmige Anpassungselemente 9, 10, 11.
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Um
den Nasenfilter in den Arbeitszustand zu versetzen, werden in sein
Gehäuse eine Patrone aus Filtermaterial 5 eingeführt,
auf deren äußerer Hülle ringförmige
vertiefte Anpassungselemente 4 sind. Dabei passen sich
die genannten Anpassungselemente einander an.
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Wenn
die Nasenfilter in beiden Nasengängen verwendet werden,
sind deren Gehäuse mit der Bügelhalterung 6 verbunden.
Bei nur einem Nasengang wird eine klemmartige Halterung verwendet.
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Die
Bügelhalterung hat ein verbindendes Befestigungselement 8,
das in die Öffnung auf der seitlichen Oberfläche
des elastischen Filtergehäuses passt und entsprechend der
Achse der Öffnung gedreht werden kann.
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Derart
kann auch die klemmartige Halterung in der Öffnung 8 des
Gehäuses gedreht werden und somit eine optimale Positionierung
des Filters in Bezug auf die Bügelhalterung 6 oder
Klemmhalterung 7 ermöglichen.
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Bei
Verwendung der Nasenfilter in der Ausführung für
eine stärkere Filterung passen sich die genannten ausgewölbten
und vertieften Anpassungelemente einander nicht an und die Filter
werden in das Gehäuse tiefer eingeführt.
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Da
sich in diesem Fall die Anpassungelemente nicht anpassen entstehen
stärker verdichtete Räume 12, 13, 14 aus
Filtermaterial. Die Poren verkleinern sich und folglich erhöht
sich der Grad der Filterung. Auf diese Weise lässt sich
der Grad der Filterung flexibel regeln.
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Der
Filter der Patrone hat innen eine Öffnung, in die ein Kern
aus hydrophobem Material eingeführt wird, der für
die Aufbewahrung von Wirkstoffen und die langsame Abgabe der Wirkstoffe
in das poröse Filtermaterial bestimmt ist. Damit werden
ein Effekt langandauernder Inhalation und eine effektive Wirkstoffkonzentration
erzeugt.
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Die
Oberfläche der Befüllung der Filterpatrone ist
undurchlässig, womit das Ausströmen der Wirkstoffe
beim Ausatmen verhindert wird.
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Um
den Nasenfilter in den Arbeitszustand zu versetzen, werden in sein
Gehäuse eine Patrone aus Filtermaterial 5 eingeführt,
auf deren äußerer Hülle ringförmige
vertiefte Anpassungselemente 4 sind. Dabei passen sich
die genannten Anpassungselemente einander an.
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Der
Filter 5 der Patronen hat innen eine Öffnung,
in die ein Kern aus hydrophobem oder hydrophilem Material eingeführt
wird, der für die Aufbewahrung von Wirkstoffen und die
langsame Abgabe der Wirkstoffe in das poröse Filtermaterial
bestimmt ist. Damit werden ein Effekt langandauernder Inhalation und
eine effektive Wirkstoffkonzentration erzeugt.
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Die
Stirnfläche 18.1 der Befüllung der Filterpatrone
ist undurchlässig, womit das Ausströmen der Wirkstoffe
beim Ausatmen verhindert wird.
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In
die Vertiefungen 4 auf der Oberfläche der Filterpatrone 5 können
nichtelestische Ringe aus Metall, z. B. Silber, eingezogen werden,
die in der weiteren Vorbereitung des Filters seine notwendige Form und
eine zusätzliche Ionisierung der eingeatmeten Luft ermöglichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
des Nasenfilters
- 2
- Verdichtungsring
- 3
- Verstärkung
der Gehäuse
- 4
- Vertiefung
auf der Filterpatrone
- 5
- Filterpatrone
- 6
- Bügelhalterung
- 7
- klammerartige
Halterung des Nasenfilters
- 8
- Befestigungselement
- 9,
10, 11
- Wölbungen
auf der inneren Oberfläche der Gehäuse
- 12,
13, 14
- die
verdichteten und deformierten Stellen des Filters
- 15
- Eingangsöffnung
der Gehäuse
- 16
- Gehäuse
des Nasenfilters
- 17
- Filterpatrone
- 18
- Befüllungskern
- 19
- die
erfindungsgemäße Vorrichtung und Fixierungsmöglichkeiten
inschematischer Darstellung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 99/11326 [0009]
- - WO 95/33520 [0010]
- - DE 8804725 [0011]